大學(xué)軌道力學(xué)與航天器控制教案

大學(xué)軌道力學(xué)與航天器控制教案大學(xué)軌道力學(xué)與航天器控制教案I.教學(xué)目標(biāo)本門(mén)課程旨在通過(guò)講授軌道力學(xué)和航天器控制的相關(guān)知識(shí)，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，使學(xué)生掌握軌道力學(xué)及其應(yīng)用的基本理論和方法，了解航天器控制的基本概念、原理和方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和創(chuàng)新能力，為學(xué)生未來(lái)的學(xué)習(xí)和研究奠定基礎(chǔ)。II.教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度安排1.軌道力學(xué)概述（2周）1.1軌道力學(xué)的歷史和發(fā)展1.2軌道坐標(biāo)系和軌道參數(shù)1.3Kepler定律和牛頓定律的應(yīng)用2.軌道運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)描述（3周）2.1二體問(wèn)題的基本解析方法2.2三體問(wèn)題和多體問(wèn)題2.3接近和碰撞問(wèn)題3.人造衛(wèi)星軌道設(shè)計(jì)（2周）3.1地球的引力場(chǎng)和攝動(dòng)力分析3.2Kepler定律的應(yīng)用3.3軌道高度和傾角的控制4.航天器控制的基本概念（2周）4.1航天器的分類(lèi)和基本性能指標(biāo)4.2姿態(tài)穩(wěn)定和控制的基本原理4.3動(dòng)力和動(dòng)態(tài)特性分析5.姿態(tài)控制方法及其應(yīng)用（3周）5.1姿態(tài)表示和變換5.2姿態(tài)控制的基本方法和控制器設(shè)計(jì)5.3實(shí)際航天器姿態(tài)控制案例分析6.推力控制與軌道修正（2周）6.1航天器推力控制的基本概念和原理6.2軌道修正的方法和計(jì)算6.3推力控制和軌道修正的實(shí)際應(yīng)用案例III.教學(xué)方法本門(mén)課程采用講授、案例分析和學(xué)生討論等教學(xué)方法。講授環(huán)節(jié)通過(guò)教師講解和演示，幫助學(xué)生掌握理論知識(shí)和技能；案例分析環(huán)節(jié)通過(guò)實(shí)際航天器的實(shí)例，幫助學(xué)生理解和掌握軌道力學(xué)和航天器控制的實(shí)踐應(yīng)用；學(xué)生討論環(huán)節(jié)是為了促進(jìn)學(xué)生之間的交流和合作，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。IV.教學(xué)評(píng)估本課程采用多種方式進(jìn)行教學(xué)評(píng)估，包括期中考試、期末考試、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)和課堂表現(xiàn)等。期中考試和期末考試是為了檢測(cè)學(xué)生對(duì)課程的理解和掌握程度；作業(yè)可以幫助學(xué)生鞏固課堂所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)；實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)是為了讓學(xué)生通過(guò)實(shí)踐掌握理論知識(shí)；課堂表現(xiàn)則是為了鼓勵(lì)學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。V.教學(xué)參考書(shū)目1.Bate,Mueller,andWhite.FundamentalsofAstrodynamics.DoverPublications,1971.2.Curtis,H.OrbitalMechanicsforEngineeringStudents.Butterworth-Heinemann,2013.3.Wertz,J.R.ed.SpacecraftAttitudeDeterminationandControl.D.ReidelPublishingCompany,1978.4.Montgomery,J.D.andHarris,T.J.TheDynamicsofControl.ElsevierInc.,2014.5.Kreutzer,M.SpacecraftAttitudeDynamics.JohnsHopkinsUniversityPress,2012.VI.教學(xué)注意事項(xiàng)1.學(xué)生應(yīng)提前準(zhǔn)備好相關(guān)教材，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。2.學(xué)生應(yīng)積極參與講授、案例分析和學(xué)生討論等教學(xué)活動(dòng)，加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力。3.